數字式稱量傳感器的應用

數字式稱量傳感器的應用為了適應動態測量的需要,在稱重系統中作為系統輸入端的傳感器至關重要。特別在需要智能化的場合,傳感器的直接或間接數安化已必不可少,此時測量不確定度和測量速度往往是一對矛盾,兩者很難兼得,而需根據實際情況作折衷選擇。在稱重領域,我國目前大量生產和應用的都是傳統的模擬式傳感器,模擬信號的輸出較小。以生產量、采用電阻應變原理的稱重傳感器為例，一般輸出為30-40mV。故其信號易受射頻干擾，電纜傳輸距離也短，通常在10m以內。  在使用多個傳感器并聯的容器稱重系統（料斗秤式配料秤）、平臺稱重系統或秤橋（汽車衡或軌道衡）中，利用數字系統可實現“自校準”。這是因為多通道的數字傳感器系統，不存在阻抗匹配問題。用戶輸入各傳感器的地址、秤量和靈敏度，即可自動進行秤的“四角”或“邊角”平衡，不必一次次地反復調整信。而在模擬系統中多個傳感器關聯接線后，每個傳感器的特性就不再是可辨別的了，校準時需在每一個傳感器上施加砝碼并利用接線盒中的分壓器進行調整。由于調整時存在著交互作用，因而反復多次。在數字系統中，則允許分別復核作為單體的每一個傳感器。因此，校準裝有數字傳感器系統的所有花費的時間，僅為模擬系統的1/4。  利用數字系統可以實現“自診斷”，即診斷程序連續地檢查各傳感器信號是否中斷、輸出是否明顯超出范圍等。若有問題，在儀表或控制器面板上會自動顯示或報警，用戶利用面板上的鍵即可尋找各個傳感器，獨立地確定問題原因并進行故障排除。這種直覺診斷和故障排除能力，對用戶顯然是一種重要優點，而在模擬傳感器系統中則是很難忘以低成本實現的。  在稱重領域中，典型模擬傳感器系統的模數變換器的分辨力為16比特，即有50000個可用計數；而數字系統中每一個傳感器的分辨率為20比特，即有1000 000個可用計數。所以，一個裝有4個數字傳感器的系統即可提供4000 000個計數的分辨率。這種高分辨率的優點，特別適用于秤架自重大而被稱物重量小的場合。例如：在配料稱重系統中，有時配方中某種物料僅占很小比例，但準確度要求卻仍然很高。這在傳統的模擬系統中同樣是很難實現的。